研究課題
風力・太陽光などの再生可能エネルギーを蓄え、消費地に安定的に供給する技術の開発は、エネルギーの有効利用に向けた重要な課題である。1つの方策として、これらの再生可能エネルギーから得られる電力を用いて、アルコールやアンモニアなどのエネルギーキャリアを電解合成し、貯蔵・輸送する手法が考えられる。エネルギーキャリアを電解合成するためには「小分子を基質とした多電子酸化還元」を常温・低過電圧で高選択的に機能する電極触媒の開発が求められる。本研究では、分子性金属錯体を研究開発の中心に据え、高効率・高選択的な電気化学的物質変換反応を促進する新奇電極触媒の創出を目指している。具体的には、生体中の酵素活性中心をヒントに、(1)多電子プール能、(2)フレキシブル骨格、(3)基質の捕捉・活性化という３つの機能を集約した異種金属多核錯体を研究開発の中心に据えた。平成26年度は、上記(1)～(3)の機能を有する複数種の異種金属多核錯体を設計、合成を試みた。合成した異種金属多核錯体の同定には、単結晶エックス線構造解析、ESI-TOF-MS、元素分析、NMR、メスバウアー分光等の測定手法を用いた。更に、電気化学的な触媒機能評価として、サイクリックボルタンメトリーを用いた。電気化学的物質変換反応に対して不活性な溶媒を用いて触媒分子のサイクリックボルタモグラムを測定し、その後、基質存在下で同様の測定を行い、ボルタモグラムの波形変化から触媒活性を定量的に評価した。
2: おおむね順調に進展している
当初の目的とした金属錯体触媒のうち、いくつかの化合物の合成に成功したため。
今後は、平成26年度に得られた知見をもとに、金属錯体の合成および機能評価に取り組む。
電極触媒として用いるための多核金属錯体の合成が当初予定していたよりもスムーズに進み、試薬やガラス器具等の合成用消耗品を節約して使用することができた。
多核金属錯体合成用の試薬やガラス器具、および、電極触媒機能評価用の消耗品に使用する。
すべて 2015 2014
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 7件)
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